装配整体式框架结构工业厂房设计
丁宏泉
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丁宏泉,. 装配整体式框架结构工业厂房设计[J]. 中国建筑,20232. DOI:10.12721/ccn.2023.157003.
摘要: 现阶段,装配式厂房在工业领域中得到了广泛应用,装配式厂房的应用优势显著,具有施工效率高、环保性强等特点。在装配整体式框架结构工业厂房设计过程中,需要抓住设计要点,提高结构稳定性,更好的满足工业生产需求。本文对此进行分析研究,并且提出了几点浅见。
关键词: 装配式;工业厂房;结构设计;设计要点
DOI:10.12721/ccn.2023.157003
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1 装配式厂房设计概述

进行预制装配式厂房设计时,需要重点围绕如下几方面的内容展开:一是主体构造设计,具体包括剪力墙和框架结构的设计;二是建筑内装设计,具体包括地面、管线、吊顶以及内墙等结构的设计;三是建筑外装设计,具体包括幕墙和围护系统设计,如图一所示。这也是预制装配式厂房设计的主要内容,针对这些环节进行技术指导和优化,从而保证预制装配式建筑的施工质量和效率。与传统的厂房设计形式相比,预制装配式厂房设计体现出了明显的差异性,具体包括如下几个方面:第一,设计、施工以及装修都是一体化完成的,而不是传统的单独设计;第二,建筑体系和设计模数化也具有一定的整体性;第三,成本控制和设计流程实现了一体化设计;第四,基于现代信息技术实现设计的智能化和可视化;第五,设计、施工以及使用过程的环保性和绿色化,都得到了有机结合。

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图1 厂房围护结构

2 装配整体式框架结构工业厂房设计要点

2.1结构选型

装配式结构选型针对预制构件以及性能,观察装配式厂房结构构件,通常包括以下几种,例如预制墙板,叠合梁,预制柱,叠合楼板;针对非结构构件,通常包括预制阳台,外挂墙板以及预制空调板。在设计过程中必须要保证具有较强的模块化特点,同时还需要做好预制构件的养护工作,控制温度对预制柱的影响,保证竖向构件质量。针对预制构件选型,在设计过程中横向预制构件通常其安全性高于竖向预制构件,针对关键位置的框架柱以及剪力墙等竖向构件需要采用现浇形式,以此提高建筑预制装配式建筑的安全性。

2.2整体框架

在针对预制装配式厂房结构中整体框架设计过程中需要严格按照厂房使用功能以及项目需求展开设计,既要保证设计中的经济性,同时还需要做好设计的绿色性。设计内容需从厂房平面,厂房外墙,门窗安装节点和细节构造等内容入手。首先,针对厂房中承重构件的设计需要保障其整体排列,并且保证符合图纸设计需求,例如墙和支柱的上下连接,在设计中必须考虑整体的平面设计和几何尺寸,并且重点分析预制构件的受力情况。其次,针对外墙设计中需保证其多样化特点,这样可以提高厂房整体的美观性,针对墙体接缝需做好防水、防火、隔音以及保温工作;针对内外墙板结构设计过程中,需要对整体的几何尺寸进行要求,安装门窗须采用无门窗副框安装方式。对于门窗结构制作,需要将预制墙板结构与门窗直接连接,以此降低厂房结构存在渗水等情况的风险。针对小型基础构件设计,需保证预埋件位置精准且符合要求,这样可避免后续预制构件安装中发生冲突。

2.3平面设计

平面设计作为建筑预制装配结构设计过程中重要组成内容,其整个设计开始以及结束均需要遵循模数协调性原则,这样才能充分提高平面设计在整个厂房结构设计中水平,针对平面设计需要高度重视以下几部分内容。(1)严格按照实际的厂房结构需求对套型模块的种类和尺寸不断完善与优化,同时针对建筑的内部以及外部的建筑元素进行充分补充。(2)整体的平面布局设计,应尽量选择大空间布局,这样可以提高装配式建筑的整体可观性。并且在平面布局设计中,需要严格按照实际的建筑环境进行管井的铺设,同时更加需要注重针对承重墙构件的位置摆放设计。尤其是针对室内布局的结构设计,住宅或者厂房对于建筑内部平面设计要求不同,因此实际平面设计需要充分基于整体建筑使用需求,通过平面设计突出结构功能,保证结构选型能够满足套内承重墙量的需求。

2.4立面设计

装配式厂房设计过程中,立面设计属于要点内容。外墙以立面为主,在进行设计时,需要对立面墙的强度、结构等要素进行关注,既要保证墙体的质量,又要做到多元化结构的设计,从而提高外墙的美观性。所以,对于外墙立面的设计,要按照标准设计法进行设计,做到设计的模块化,提高外墙立面上的构件与其他墙体的有效连接,也体现出设计的合理性和实用性。在进行设计时,针对多元化的设计特点,要从以下几个方面入手:第一,采取多元化的组合模式设计。进行标准化设计时,可以采用不同的模块,进行模块的编排与组合,让厂房立面体现出更好的立体感和独特性;第二,注重层次变化。立足标准化设计的同时,也要根据不同的尺寸进行标准化内容的调整,以此达到实际的需求;第三,设计过程中要适当选择用不同的颜色对构件进行标识,按照一定的顺序进行组装,体现出立面的多元化特点。针对材料的选择,要从整体效果层面入手,体现出立面的整体性。而针对阳台、空调放置台等区域的设计,可以根据实际的纵深数据进行设计。针对非结构性预制构件,在设计过程中要采用不同的设计方式,从而能够满足不同的使用需求,让多元化的立面设计组合凸显出主要特征。

2.5结构节点设计

预制装配式厂房结构设计过程中结构节点设计是必不可少内容同时也是关键内容,如果结构节点设计缺乏科学性易造成后期装配式厂房结构整体出现质量问题。在结构节点设计过程中需要充分重视以下几点。(1)保证结构节点连接安全,结构节点设计中需充分考虑结构的受力性能,通过相应的计算与分析,科学地进行结构节点设计,满足各个节点受力需求。(2)保证结构节点防水性与防火性,在设计过程中需要选择防火性能强,具有防水性的材料,这样既能有效减少施工风险,同时还可以保证装配式建筑整体的功能性。(3)结构节点衔接方式较多,例如螺栓衔接,套筒灌浆衔接,浆锚搭接以及抗剪键槽等,连接方式均能保障预制装配式构件结构衔接稳定,针对使用选择应严格按照建筑使用需求进行选择。通过完善结构节点设计既能保证装配式厂房的防水需求,还能起到节能作用。合理设置墙板垂直缝,做好建筑整体结构的衔接,可以使建筑更加稳固安全。

2.6结构拆分设计

针对预制构件设计过程中需严格按照工程施工中构件的尺寸需求,有效降低厂房结构之间存在的误差,同时减少由于尺寸误差造成的质量问题。构件拆分设计其核心目的是降低装配式厂房结构的误差,除此之外,通过构件拆分和有效减少构件运输中的风险,更加利于现场施工整体的安全。而针对结构拆分设计,需要设计人员对预制构件的整体性进行全面了解,并能够对其进行调整,拆分,再设计,这样可以使构建更加合理,更加具有使用价值。

2.7防水性能设计

防水性能设计同样是预制构件结构设计中重要组成部分,尤其是针对外墙和预制楼板,这两部分与自然环境接触较多,从性能设计以及衔接设计均需要做好相应的防水防火工作。对墙板的最外侧设计过程中选择高丽泡沫板,中间作为减压空间,借助防水胶条的作用可以有效起到防水效果,通过这种设计可有效提高预制装配式厂房结构整体防水性能。

3 结束语

综上所述,装配整体式框架结构工业厂房设计对质量要求非常高,为了保证工业厂房的质量,在设计环节,要落实设计要点,遵循一定的设计原则,提高工业厂房的实际应用效果,为工业发展提供持续动力。

参考文献

[1]宋鹤.装配式钢结构厂房优化设计研究[J].中国建筑金属结构,2022(06):5-7.

[2]王建刚,张清,李智军,刘媛莹,张心玥,梅源.预制装配式电子厂房结构设计方法与应用[J].施工技术(中英文),2022,51(10):117-120.

[3]刘长松,任乐明,朱宏利.装配整体式框架结构工业厂房设计实践[J].城市建筑空间,2022,29(01):23-25.

[4]孟令德,刘景春.工业厂房装配式屋面技术研究与设计应用[J].建筑技术开发,2020,47(02):116-117.

[5]徐建宁.装配式厂房设计及施工技术研究[J].福建建筑,2019(09):92-96.

[6]陆贵琳.多层装配整体式化工医药厂房设计[J].建筑学报,1963(07):19-21.